一种钻探设备及钻探方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115807620A(43)申请公布日2023.03.17(21)申请号202310066875.0E21B47/00(2006.01)(22)申请日2023.02.06(71)申请人山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队（山东省地矿工程勘察院）地址250014山东省济南市经十路13632号(72)发明人唐爱国李庆彬王建华闫子庆王兴才周国辉(74)专利代理机构西安合创非凡知识产权代理事务所(普通合伙)61248专利代理师杨蕾(51)Int.Cl.E21B7/00(2006.01)E21B7/04(2006.01)E21B10/00(2012.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种钻探设备及钻探方法(57)摘要本发明涉及钻进设备领域，具体涉及一种钻探设备及钻探方法。获取钻头向下钻探时钻头受到的应力大小和受到的应力方向；钻头受到的应力大于预设值时，对钻头受到应力的部位进行喷水，并对受到应力方向相反一侧的钻探装置侧壁提供支撑力；钻头受到的应力减小至小于预设值时，结束对钻头受到应力部位的喷水，关闭对装置侧壁的支撑。受到应力方向相反一侧的钻探装置侧壁提供支撑力，以防止装置整体顺着应力方向的一侧倾斜，并防止钻探装置在钻头向下钻探时产生剧烈震动，进而影响钻探精度，从而保证钻头竖直向下钻探并增强装置的稳定性。CN115807620ACN115807620A权利要求书1/1页1.一种钻探方法，其特征在于：包括以下步骤：S100：获取钻头向下钻探时钻头受到的应力大小和受到的应力方向；S200：钻头受到的应力大于预设值时，对钻头受到应力的部位进行喷水，并对受到应力方向相反一侧的钻探装置侧壁提供支撑力；S300：钻头受到的应力减小至小于预设值时，结束对钻头受到应力部位的喷水，关闭对装置侧壁的支撑。2.根据权利要求1所述的一种钻探方法，其特征在于：在步骤S100中还包括以下步骤：将钻头向下钻头过程中产生的泥浆向上排出。3.根据权利要求1所述的一种钻探方法，其特征在于：在步骤S200中还包括以下步骤：支撑装置位于钻头受到的应力方向相反的一侧的伸出钻探装置侧壁。4.根据权利要求1所述的一种钻探方法，其特征在于：在步骤S200中还包括以下步骤：钻头受到的应力小于预设值时，对钻头位置进行校正。5.一种钻探设备，用于执行权利要求1‑4中任意一项所述的钻探方法，其特征在于：包括：钻探壳，钻探壳呈筒状；钻探组件，钻探组件包括钻头和钻探轴；钻头能够转动地安装在钻探壳的下端；钻探轴竖直设置，且能够转动地插装在钻探壳内；钻探轴的下端与钻头连接，以带动钻头转动；检测组件，检测组件用于检测钻头在钻头过程中周壁上受到的应力大小和受到的应力方向；支撑组件，支撑组件包括支撑环和多个支撑部；支撑环套设在钻探壳上端；多个支撑部沿支撑环周向均布；支撑部在支撑环上沿支撑环的径向方向伸缩的设置，以在钻头受到的应力大于预设值时，使受到钻头应力方向相反一侧的支撑部向远离支撑环的方向伸出；软化组件，软化组件用于在钻头受到的应力大于预设值时，对钻头受到应力的部位进行喷水；校正组件，校正组件用于在对钻头受到的应力小于预设值时，能对钻头的位置进行校正。6.根据权利要求5所述的一种钻探设备，其特征在于：软化组件包括多个喷水管和储水箱；支撑环的下端周壁上周向均布有多个喷水孔；喷水管位于钻探壳内；每个喷水管的下端与一个喷水孔连通，以使喷水管中的水能从喷水孔中向下喷出；储水箱位于钻探壳内，储水箱和喷水管的上端连通，以控制钻头受到应力的部位喷水孔的开闭。7.根据权利要求5所述的一种钻探设备，其特征在于：校正组件包括多个校正弹簧和校正柱；校正柱竖直设置，下端和钻头的轴心出固接，上端与钻探轴的下端连接；多个校正弹簧沿校正柱周向均布；校正弹簧沿校正柱径向方向设置，一端与校正柱连接，另一端与钻探壳内壁连接。8.根据权利要求5所述的一种钻探设备，其特征在于：还包括清淤泵；钻探壳和钻头的连接处设有缺口，以使钻头向下钻探产生的淤泥进入钻探壳内；钻探壳上设有排淤口；清淤泵设置在钻探壳内，用于将钻探壳内的淤泥从排淤口排出。2CN115807620A说明书1/5页一种钻探设备及钻探方法技术领域[0001]本发明涉及钻进设备领域，具体涉及一种钻探设备及钻探方法。背景技术[0002]现有地质钻机在工作过程中钻机和钻杆的均产生振动，震动会造成钻头的偏转，脱离了原设计钻孔方位，不能保证采集的地质资料的真实性，从而影响后续的工程施工。同时当钻头一侧接触到地层中的硬质材质时，钻头受到的应力使钻头的轴线发生倾斜，进而在钻头继续向下钻探时，钻机会产生剧烈振动，极易造成设备的损毁。随着钻探深度的增大钻机的整体偏移量逐渐的上升，进而使钻出的孔洞难以合格。发明